60周年
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專利名稱

ELBOW JOINT REHABILITATION SYSTEM AND ELBOW JOINT REHABILITATION METHOD
年度 111
狀態 獲證維護中
獲證編號
類別 發明
申請國家 美國
專利權人 金屬中心
專利起訖 1110531~1290901
專利證號 US11,344,465B2
摘要 肘關節復健用外骨骼機器人由馬達驅動模組、肌電訊號模組、運算處理模組、前臂/上臂支架、使用者控制介面等所組成。一馬達驅動模組包含扭力感測器、薄型減速機、直流馬達與編碼器，接收來自控制器的位置命令或力量命令並帶動肘關節旋轉；一肌電訊號模組，由二個肌肉電訊號感測元件分別貼附於人體上臂二頭肌與三頭肌處，於肌肉運作時能即時量取的肌肉電訊號(EMG)，作為運算處理模組判斷馬達模組出力的條件之一；一運算處理模組包含微處理器(MCU)、無線傳輸電路與周邊電路，內建適應性控制方法，能因應不同穿戴者的肢體參數，即時且準確地輸出位
特色 從經濟效益而言，穿戴式復健機器人是一個全新的應用領域，目前未有業者成功研發出讓臨床信賴且使用的產品。我國工業機器人產業鏈具備上中下游的業者，其中上銀，台達電，緯創..等公司更具備相當技術力，跨足醫療機器人不僅能成為優化我國出口，更能從過往跟隨大廠方向的作法，搖身變成領導者角色。
從臨床醫療效益而言，各醫學中心或醫療院所的醫事人員數量有限，相對腦部或脊髓傷害的病患人數逐年成長，復健之路動輒數年以上，甚至必須終生維持訓練，對醫療院所是一沉重的負擔。當患者穿戴復健機器人後，醫療人員即可降低重複性工作之負擔
創造效益 機器人內建被動軌跡、主動力量、外力干擾與痙攣舒緩等四種治療功能，尤其痙攣舒緩乃是臨床治療上最迫切需要的功能，即便是桌上型或落地型復健機器人皆無此功能。透過二頭肌/三頭肌的肌電訊號及肘關節扭力值，即時由運算處理模組推算患者痙攣程度，作為機器人是否繼續復健訊練或增加訓練力道的閥值，不僅能徹底解決中風患者於復健機器人訓練後出現肌肉拉傷的二次傷害問題，更能確保患者循序漸進地復健治療。在復健訓練當下，患者能藉由使用者控制介面(安裝於行動裝置)下達指令，也能同時觀察肘關節角度/速度、扭力、肌電訊號、阻力值…等。
市場資訊 目前全球醫療用機器人與電腦輔助系統其市場持續成長，估可從 2016 年之 49 億美元成長為 2021 年之 128 億美元，其年複合成長率 (CAGR) 可達 21.1 %此市場共區分為四大區塊，分別為復健輔助機器人 (Rehabilitation Robotics)、醫療院所機器人 (Hospital & Pharmacy Robotics)、手術機器人 (Surgical Robotics)、以及放射手術系統 (Radio-surgical Robotics )，其中以復健輔助機器人其市場成長率最大，市場吸引性居第二，其成長主因如以下三點：
(1)人口老齡化-全球 60 歲及以上老年人將以 56 % 的速率增長。
(2)需求供應少-根據 WHO 之報告統計預測，到 2035 年，全球將會有約 12,900,000 的醫護人員短缺。
(3)高品質醫療-根據 Trading Economics 之預測模型估計，到 2020 年，美國之人均可支配收入將會提高 15 %，而中國則預計會提高 41 %。
    全球市場上已有桌上型或落地型復健裝置應用於臨床復健治療，例如Hocoma、Fourier Intelligence等公司的產品，物理或職能治療師導入於患者治療後的反應良好。但是，缺乏穿戴式的設計，不僅無法於居家或移動過程中使用，也無法搭配其他教具或左右手協同等進階訓練，難以有效地誘發良好腦區複製受損腦區的機制出現。目前市面上，尚無穿戴式復健用機器人的產品推出，僅有相關團隊(MIT, 加州大學..)進行研究。
聯絡人 黃偉咸 電話 07-3513121分機 2365 
E-mail：vincent@mail.mirdc.org.tw
更新日期：106-02-15　/　維護單位：系統管理者
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